Pourquoi un fil électrique chauffe-t-il ?
Un chargeur de téléphone tiédit pendant la charge, un câble de rallonge enroulé peut devenir brûlant, un grille-pain rougit. Partout où passe un courant électrique, il y a un peu de chaleur.
D’où vient la chaleur ?
Dans un métal, le courant est un déplacement d’électrons. En avançant, ils heurtent sans cesse les atomes du métal et leur cèdent de l’énergie : les atomes vibrent plus fort, le fil chauffe.
La puissance dissipée croît avec le carré de l’intensité. Doubler le courant multiplie la chaleur par 4.
Exemple : un radiateur de résistance R = 26 Ω traversé par I = 8,8 A dissipe P = 26 × 8,82 ≈ 2 000 W. Une rallonge de résistance 0,2 Ω parcourue par le même courant ne dissipe que 0,2 × 8,82 ≈ 15 W, mais enroulée, elle ne peut pas évacuer cette chaleur et s’échauffe.
L’essentiel à retenir
L’effet Joule est la transformation d’une partie de l’énergie électrique en chaleur quand un courant traverse un conducteur.
P = R × I2 (W) — énergie dissipée : E = R × I2 × t (J)
Le piège à éviter
Beaucoup pensent que seuls les appareils de chauffage chauffent. En réalité, tout conducteur parcouru par un courant s’échauffe. C’est pour cela qu’on ne dépasse jamais le courant prévu pour un câble : un fil trop fin pour le courant demandé peut provoquer un incendie.
À quoi ça sert ?
Utile : radiateurs, bouilloires, fers à repasser, fusibles qui fondent en cas de surintensité. Gênant : pertes dans les lignes électriques. C’est pour les réduire qu’on transporte l’électricité en très haute tension : à puissance égale, le courant est plus faible, donc les pertes aussi.
Questions fréquentes
C’est quoi l’effet Joule ?
L’échauffement d’un conducteur parcouru par un courant électrique.
Comment calculer la puissance dissipée par effet Joule ?
P = R × I2.
Pourquoi faut-il dérouler une rallonge ?
Enroulée, elle évacue mal la chaleur produite par effet Joule et peut surchauffer.
L’effet Joule est-il toujours une perte ?
Non, il est utile dans les radiateurs, les bouilloires, les grille-pain et les fusibles.
Pour aller plus loin
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